簡析數字化測量技術在礦山測量中的運用

李世彬 王占文

摘要：數字化測量技術以其獨特的優勢在礦山測量中得到了廣泛應用。該技術專業性強，操作過程相對比較簡單，提高了礦山測量效率及準確性。文章主要論述數字化測量技術在礦山測量中的應用優勢，分析具體應用方法，為我國礦產資源開發奠定良好基礎。

關鍵詞：數字化測量；技術；測量運用

隨著當前礦山生產的進一步發展以及市場對礦山產品需求的不斷加大，都對礦山測量數據的完整性和準確度提出了更高的要求。礦山測量工作已然成為影響礦山企業正常生產和可持續發展的重要因素，它不僅關系到礦山生產建設是否科學合理，更是關系到礦山開采工作的安全。為此，必須加強數字化測量技術在礦山測量工作的應用，通過空間信息技術、全站儀、內外業一體化測量技術、三維可視化技術、數字攝影測量技術、變形監測技術、數字化地形圖等先進的數字化的測量技術合理有效利用，以降低測量工作勞動量，提高測量工作的質量和測量精度，為保障安全生產，提高礦山企業的經濟效益和社會效益奠定良好的基礎。

1、數字化測量技術在礦山測量中的應用優勢

首先，數字化測量技術應用過程中，能夠以計算機為載體進行仿真模擬，直觀呈現礦山地形地貌及地籍要素等，繼而依據測量結果對礦山開采工作進行針對性指導。其次，數字化測量技術效率高，實施效果好，在較短時間內便可得出測量結果，還能夠動態監測礦山生產過程中的各項內容及各個要素等，出圖速度快，預警機制完善，生產決策準確。第三，數字化測量技術的又一優勢在于可依據實際需求，科學處理測量結果，使圖紙、數據資料等更加完備，使用范圍廣。第四，數字化測量技術不僅應用范圍廣，而且測量結果非常精確。空間信息技術、三維可視化技術、變形監測技術等都屬于這一范疇，測量礦山時工作量小，精度和準確度兼具[1]。

2、數字化測量技術在礦山測量中的具體運用

2.1 三維可視化技術

在礦山測量中，選用三維可視化技術，能夠對地面和地下諸多地質情況及特征進行描述，深入了解礦山空間信息及空間位置關系等，便于測量人員依據已知數據信息，合理？M行空間分析。該技術具體實施及應用過程如下：（1）采集數據。選用三維激光掃描技術掃描礦山地形，快速得出等高線、邊坡變化情況、礦山開采現狀點等一系列信息。（2）處理數據。數據采集工作結束之后，先將噪點去除，繼而開展數據拼接工作，最后進行三維建模，通過該種方法，系統處理這些數據。數據處理軟件在該過程中應用普遍。以SLAM三維激光掃描系統為例，可進行實時移動式測量，采集采空區數據時間縮短。該系統主要構成元素為激光掃描儀、慣性測量單元和SLAM算法。其中，空間場景三維數據是否準確由SLAM算法決定[2]。其應用原理是結合激光測距儀所得數據和IMU得出的姿態數據，對各類空間場景數據進行計算。（3）建設管理平臺。之所以構建三維系統平臺，是為了讓礦山測量人員及生產管理人員以計算機網絡為載體，準確查詢、預覽該區域中的空間位置、設備屬性等，繼而執行生產調度管理工作。

2.2 空間信息技術

當前，應用較為普遍的空間信息技術包括GPS技術、RS技術、GIS技術等，實效性和先進性兼具。（1）GPS技術。這一技術主要構成元素有用戶、地面監控、空間，其是在衛星導航技術基礎上演變而來的。相較于以往礦山測量技術，GPS技術無論是靈活性，還是精確度，都比較高，而且具備全天候特征。實際應用過程中，可直接忽略測量點通視情況，基本上無測量誤差，在礦山測量工作中備受青睞，應用界面廣。（2）RS技術。其能夠掃描、攝影、傳輸、處理信息，也能夠識別地表地物信息，或對其進行距離控測。該遙感技術中，除了包含信息傳輸和處理技術、傳感器技術之外，也能夠測量分析目標信息特征。在礦山測量過程中使用該技術，能夠準確測繪礦山地形圖，大面積監測礦山環境等，應用效果非常好。（3）GIS技術。其為地理信息系統技術的簡稱，在地理空間基礎上，通過分析防范地理模型，給出動態性、多維度地理信息數據資料。在礦山測量工作中使用該技術，以礦區地理信息系統為載體，采集、處理、輸出測量數據，逐漸形成數字化技術體系，在已知數據資料基礎上完成礦山生產工作。

3、礦山數字化測量技術

3.1 礦山測量任務

礦山測量因具有一定的的特殊性和多學科交叉性，曾單獨為一個專業，它的發展和進步與三個方面密切相關：一是采礦技術和礦業工程的發展及要求；二是測繪科學技術與儀器設備的發展；三是其它學科的發展與影響。礦山測量工作者擔負著礦山地面和地下三維空間的測量、定位與制圖，礦體幾何，儲量管理及開采監督，開采沉陷觀測及開采損害防護等任務。近十多年來，資源、環境、災害和人口問題成為人類社會發展的四個重大問題。國內外資料表明，礦山測量工作者在礦區和工礦城市環境的動態綜合監測，環境評價，及礦區環境信息管理，礦區開采信息管理系統，開采沉陷區綜合治理等方面做了大量的工作，起到了重要作用。

目前，以3S為主導的空間信息技術將逐漸應用于礦山測量及礦山建設與生產中，對現代化采礦工業起到優質高效服務和輔助決策的作用。現代礦山測量的主要任務可概括為：在礦山勘測、設計、開發和生產運營階段，對礦區地面和地下空間資源（以礦產資源和土地資源為主）和環境信息進行采集、存儲、處理、顯示、分析、利用，為合理有效的開發資源、保護資源、保護環境、治理環境服務，為工礦區可持續發展服務。

4、結束語

充分發揮計算機技術優勢，為繪圖工作提供輔助，使資料以電子圖表形式存在，以文字、圖形、圖標、圖表等多種形式呈現數據資料，繼而采用軟件等對這些資料進行數字化處理。依據實際礦山測量情況及需要，經過軟件開發，實現數據處理系統構建，確保該系統的完善性及功能的多樣化，從而服務于數字化測量和數字化制圖工作。礦山測量中，相關測量人員要熟練掌握數字化測量技術，了解數字化測量技術最新研究及發展動態，依據礦山測量工作需求，對其進行靈活應用，使礦山測量過程更加科學，提高其準確度，促進礦山生產工作有序開展。

參考文獻：

[1]楊菲.數字化測量技術在礦山測量中的應用研究[J].科技與企業，2014，（8）：205-206.

[2]韓斐，曹德富.數字化測量技術在礦山測量中的應用[J].科技與企業，2015，（13）：163-163.

[3]陳川.數字化測量技術在礦山測量中的應用分析[J].華北國土資源，2016，（1）：80-81.

（作者單位：兗煤礦業工程有限公司1

兗礦集團鄂爾多斯市轉龍灣有限公司2）